相控整流电路5培训教材.ppt

第2章 相控整流电路;第2章 相控整流电路;第2章 相控整流电路;2.1 单相可控整流电路;2.1.1 单相半波可控整流电路;2.1.1 单相半波可控整流电路;2.1.1 单相半波可控整流电路;重要概念 触发延迟角 从晶闸管开始承受正向阳极电 压起到施加触发脉冲止的电角度,用a 表示,也称触 发角或控制角。 移相范围 使输出电压从最大值到最小值 变化的触发延迟角的变化范围 导通角 晶闸管在一个电源周期中处于通 态的电角度，用θ表示 。;数量关系;晶闸管在工作中可能承受的最大正、反向电压为电源电压的峰值 ;变压器二次侧有功功率、视在功率、功率因数 ;2. 阻感负载;2. 阻感负载;;工作过程;电感元件的一个重要特性：在稳态条件下，电感两端的电压平均值恒等于零。换言之，在一个周期内，电感储存的能量等于释放的能量。 ;负载阻抗角j 、触发角a 、晶闸管导通角θ的关系;为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管;当u2过零变负时，VDR导通，ud为零。此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。续流期间ud为零，ud中不再出现负的部分。;续流二极管的作用： a. 提高整流平均电压Ud。当u2为正时，VD承受反向电压呈关断状态，不起作用。当u2进入负半周时VD导通，负载电流通过VD继续流通，负载上的电压箝位在零电位，ud中负电压消失，使输出平均电压Ud得以提高。 b. 减轻晶闸管的负担。u2负半周时段。 c. 消除失控事故。在整流电路中，电感L大而储能大时有可能使晶闸管在整个u2负半周区域都导通，使晶闸管不会关断，造成失控事故。加入续流二极管后，L中的电流通过VD形成通路，晶闸管自然关断。 ;数量关系 与电阻负载相同;晶闸管在工作中可能承受的最大正、反向电压为电源电压的峰值 ;若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有;单相半波可控整流电路的特点 简单，但输出脉动大。交流回路中含有直流分量，造成换流变压器铁芯饱和，设备利用率下降。 分析该电路的主要目的在于利用其简单易学的特点，建立起整流电路的基本概念。 ;2.1 单相可控整流电路;2.1.2 单相桥式可控整流电路;;; ;移相范围： 0~π;流过晶闸管的电流有效值：;假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。 假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线。;u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断。 至ωt =π+a 时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通。 VT2和VT3导通后，u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程称换相，亦称换流。;晶闸管承受的最大正反向电压均为 晶闸管导通角θ与a 无关，均为180?，平均值和有效值分别为：;3. 反电动势负载;;数量关系;3. 反电动势负载; 负载为直流电动机时，如果出现电流断续则电动机 的机械特性将很软 。 为了克服此缺点，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间。 这时整流电压ud的波形和负载电流id的波形与电感负载电流连续时的波形相同，ud的计算公式亦一样。;2.1.2 单相桥式可控整流电路; ;; 1 . 电阻负载;2 . 阻感负载; 实际使用的电路均接续流二极管，这种电路的基本计算均与单相全波可控整流电路电阻性负载相同。;续流二极管的作用;2.1 单相可控整流电路; ;;第2章 相控整流电路;单相可控整流电路简单经济、直流输出波形脉动大 交流测由三相电源供电 负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时采用。 基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路、双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在此基础上进行分析 。;2.2 三相可控整流电路;2.2.1 三相半波可控整流电路;2.2.1 三相半波可控整流电路;自然换相点： 当把电路中所有的可控元件用不可控元件代替时，各元件的导电转换点，又称为自然换流点。 假设将电路中的晶闸管换作二极管，用VD表示，成为三相半波不可控整流电路。 一周期中 在wt1~wt2期间， VD1导通，ud=ua 在wt2~wt3期间